DE19634969B4

DE19634969B4 - Verfahren zum Einstellen der Impulsenergie eines optisch gepumpten Festkörperlasers und optisch gepumpter Festkörperlaser

Info

Publication number: DE19634969B4
Application number: DE19634969A
Authority: DE
Inventors: Nils Deutsch; Wolfgang Dr. Zschocke; Uwe Dr. Stamm
Original assignee: Lambda Physik AG
Current assignee: Lambda Physik AG
Priority date: 1996-08-29
Filing date: 1996-08-29
Publication date: 2004-05-13
Anticipated expiration: 2016-08-30
Also published as: US6028870A; DE19634969A1

Abstract

Verfahren zum Einstellen der Impulsenergie eines optisch gepumpten Festkörperlasers, in dessen Resonator ein Auskoppelmodulator (4) enthalten ist, wobei durch Einstellung des Auskoppelmodulators (4) gleichzeitig mit den Laserstrahlimpulsen (10) ein Teil (11) der Strahlungsenergie an anderer Stelle als die Laserstrahlimpulse (10) aus dem Resonator ausgekoppelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
– der Festkörperlaser durch zumindest eine Laserdiode (3b, 3c) gepumpt wird,
– der Auskoppelmodulator ein elektrooptischer Auskoppelmodulator (4) ist, an den eine variable Hochspannung anlegbar ist, um die Güte des Resonators zu ändern,
– zur Stabilisierung der Impulsenergie der ausgekoppelten Laserstrahlimpulse (10) deren Energie mit einem Detektor (7) bestimmt wird und
– mittels eines Regelgliedes (8) entsprechend der bestimmten Energie der Laserstrahlimpulse (10) die Hochspannung am Auskoppelmodulator (4) gesteuert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Impulsenergie eines optisch gepumpten Festkörperlasers und einen optisch gepumpten Festkörperlaser gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 3. Ein solches Verfahren und ein solcher Festkörperlaser sind aus der Veröffentlichung Grau, G.; u.a.; "Modulation von Licht mittels elektrisch doppelbrechender Kristalle". In: Zeitschrift für angewandte Physik, 1964, Bd. 17, H.1, S. 16-20, bekannt.

Festkörperlaser, bei denen das Festkörper-Lasermedium durch Laserdioden gepumpt wird, sind in vielfältiger Ausgestaltung bekannt (DPSSL: Diode Pumped Solid State Laser).

Bei der vorliegenden Erfindung geht es u.a. um das Problem der Einstellung der Energie der von einem diodengepumpten Festkörperlaser abgegebenen Laserstrahlpulse.

Unter einer Güteschaltung (Q-switch [auch als Gütesteuerung bezeichnet]) versteht man ein Verfahren zur Erzeugung kurzer Laserimpulse mit großen Spitzenleistungen, bei dem durch Unterbrechung des Strahlenganges im optischen Resonator mittels eines optischen Schalters (Güteschalter) der Laser solange am Anschwingen gehindert wird, bis die durch den Pumpprozeß erzeugte Besetzungsinversion weit über dem durch die Schwellenbedingung vorgegebenen Wert liegt. Erst dann gibt der Güteschalter den Strahlengang frei, d.h. er steuert die Güte des optischen Resonators, so daß der Laser anschwingen kann und die im aktiven Lasermedium gespeicherte Energie in einem sehr kurzen und intensiven Laserstrahlungspuls abgegeben wird. Pulslängen im Nanosekundenbereich sind dabei typisch.

Die im Stand der Technik bekannten Verfahren zur Einstellung der Impulsenergie von gütegeschalteten Festkörperlasern sehen vor, daß mittels der in das Lasermedium eingebrachten Pumpenergie die gewünschte Ausgangsenergie des Laserimpulses eingestellt wird. Die bekannten Verfahren zur Impulsenergieeinstellung können in drei Gruppen aufgeteilt werden:

1. Bei konstanter Länge des Pumpimpulses wird die Intensität der Pumpstrahlung und damit die im Lasermedium gespeicherte Energie variiert;
2. Bei konstanter Intensität der Pumpstrahlung wird die Länge des Pumpimpulses und damit die im Lasermedium gespeicherte Energie variiert, oder
3. die Intensität und die Länge des Pumpimpulses bleiben unverändert; die Energie des abgegebenen Laserimpulses wird dadurch gesteuert, daß der Güteschalter zu einem Zeitpunkt geöffnet wird, zu dem die im Lasermedium gespeicherte Energie einen bestimmten Wert erreicht hat.

Diese bekannten Verfahren werfen technische Probleme auf. Bei den Verfahren 1. und 2. verändert sich die mittlere in das Lasermedium eingebrachte optische Leistung und damit auch die thermische Belastung des Festkörpers, wodurch sich die sogenannte thermisch induzierte Linse und die thermisch induzierte Doppelbrechung ändern. Bei den Verfahren 1, und 2. ist insbesondere die thermisch induzierte Linse im Lasermedium das Problem, da üblicherweise der Laserresonator genau auf eine bestimmte Pumpenergie bzw. mittlere Pumpleistung und somit auf eine ganz bestimmte thermische Linse justiert und optimiert ist (also eine Änderung der Pumpenergie zu einer Dejustierung und einem Verlust der Optimierung führen kann).

Beim 3. Verfahren ist nicht die thermisch induzierte Linse das Problem, da die mittlere, in das Lasermedium eingebrachte Energie konstant bleibt und nur eine Erwärmung des Lasermediums durch den Laserstrahl selbst die Eigenschaften der thermisch induzierten Linse beeinflussen kann. Diese Effekte sind beim 3. Verfahren jedoch wegen der sehr geringen Absorption der Laserstrahlung im Lasermedium im allgemeinen gering (gleichwohl aber meßbar). Nachteilig am 3. Verfahren ist aber, daß die zeitliche Länge der Laserimpulse stark von der eingestellten Impulsenergie abhängt. Die Laserimpulsdauer ist unter anderem eine Funktion der Verstärkung im Lasermedium und diese ist von der in das Lasermedium bis zum Schalten des Güteschalters (z.B. Pockelszelle) eingebrachten Energie abhängig. Dieses Problem tritt zwar grundsätzlich auch bei den 1. und 2. Verfahren auf, allerdings ist dort in erster Linie der Effekt durch die thermisch induzierte Linse des Lasermediums nachteilig. Die Änderung der Impulsdauer bei Änderung der Impulsenergie ist insbesondere bei bestimmten Anwendungen des Lasers unerwünscht, wie z.B. optisch nichtlinearen Prozessen (Erzeugung höherer Harmonischer der Laserstrahlung, optische parametrische Prozesse) und bei Applikationen der Laserstrahlung in zeitabhängigen Untersuchungen.

In dem eingangs genannten Aufsatz von G. Grau, K. Gürs, R. Müller und D. Rosenberger "Modulation von Licht mittels elektrisch doppelbrechender Kristalle" in Zeitschrift für angewandte Physik, 1964, Bd. 17, H. 1, S. 16-20, wird die Modulation von Licht zum Zwecke der Datenübertragung beschrieben. Dem Laserimpuls wird während des Pulses eine Information aufgeprägt, die zu übertragen ist. Bei diesem Stand der Technik geht es nicht um eine Einstellung der Pulsenergie. Vielmehr geht es darum, den Lichtstrahl schnell ein- und ausschalten zu können.

Die U.S.-PS 5,197,074 beschreibt einen Modulator in einem Laserresonator, mit dem die Güte des Resonators einstellbar ist, um die Impulsenergie der abgegebenen Laserimpulse einzustellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Festkörperlaser und ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Lasers bereitzustellen, bei dem die obengenannten Probleme des Standes der Technik überwunden sind, also die Impulsenergie des Lasers in einfacher Weise einstellbar ist, ohne Nachteile hinsichtlich der Justierung oder Optimierung des Lasers bei Variation der eingestellten Impulsenergie.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Einstellen der Impulsenergie bei einem Festkörperlaser der eingangs genannten Art sieht vor, daß zumindest annähernd zeitgleich mit den eigentlichen Laserstrahlimpulsen ein anderer Teil der im Resonator gewonnenen Strahlungsenergie bevorzugt an anderer Stelle als die Laserstrahlpulse aus dem Resonator des Festkörperlasers ausgekoppelt wird. Bei diesem Verfahren werden bevorzugt sowohl die mittlere Pumpleistung als auch der Zeitpunkt, zu dem der Auskoppelmodulator geöffnet wird, konstant gehalten. Der Auskoppelmodulator ist vergleichbar mit einem herkömmlichen Güteschalter, da er die Güte des Resonators beeinflußt. Insoweit könnte der "Auskoppelmodulator" auch als "Güteschalter" bezeichnet werden.

Obwohl das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt bei einem gütegeschalteten Festkörperlaser, bevorzugt bei einem durch Laserdioden gepumpten gütegeschalteten Festkörperlaser, eingesetzt wird, kann es auch bei anderen Arten von gütegeschalteten Lasern mit aktiver Güteschaltung analog verwendet werden.

Der bevorzugte erfindungsgemäße Festkörperlaser weist einen elektrooptischen Auskoppelmodulator, auch Pockelszelle genannt, auf und eine optische Einrichtung zum Auskoppeln eines Teils der Strahlungsenergie aus dem Laserresonator gleichzeitig mit den eigentlichen Laserstrahlungspulsen, um die Impulsenergie der ausgekoppelten Laserstrahlungspulse in Abhängigkeit von dem ausgekoppelten Teil der Strahlungsenergie einzustellen. D.h. die Strahlungsenergie im Laserresonator wird auf die Laserstrahlungspulse einerseits und den ausgekoppelten Teil der Strahlungsenergie andererseits so aufgeteilt, daß die Laserstrahlungspulse auf die gewünschte Impulsenergie eingestellt sind.

Bevorzugt wird diese Aufteilung der Strahlungsenergie durch Einstellung des Auskoppelmodulators bewirkt, d.h. der Auskoppelmodulator (und damit die Resonatorgüte) wird so eingestellt, daß er die Impulsenergie der emittierten Laserstrahlungspulse in gewünschter Weise ändert, und zwar so, daß sie die gewünschte eingestellte Impulsenergie bei ansonsten unveränderten Strahlparametern haben. Dabei braucht die Pulslänge und auch die in den Laser gepumpte Energie nicht verändert zu werden.

Bevorzugt wird als optische Einrichtung zum Auskoppeln des Teils der Strahlungsenergie, der nicht für die emittierten Laserstrahlungspulse verwendet wird, ein polarisierender Strahlteiler verwendet. Je nach Polarisationszustand der auf einen solchen polarisierenden Strahlteiler auftreffenden Strahlung wird mehr oder weniger Strahlung durchgelassen bzw. reflektiert. Solche polarisierenden Strahlteiler sind als solche bekannt (vgl. DE 44 38 283 A1 ).

Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt also die Einstellung der Pulsenergie der emittierten Laserstrahlungsimpulse derart, daß das elektrooptische Bauelement (Pockelszelle) so angesteuert wird, daß ein Teil der Energie im Resonator über den polarisierenden Strahlteiler (Polarisator) aus dem Resonator ausgekoppelt wird. Die im Stand der Technik als "Ein/Aus"-Schalter (bezüglich der Güte des Resonators) betriebene Pockelszelle hat also erfindungsgemäß zwei Funktionen: die Güteschaltung des Resonators und die Einstellung des Auskoppelgrades. Bei Verwendung eines polarisierenden Strahlteilers zum Auskoppeln des genannten Teils der Strahlung aus dem Resonator, ist das aus dem Endspiegel (Auskoppelspiegel) des Resonators emittierte Laserlicht linear polarisiert.

Die Erfindung eröffnet auch eine einfache Möglichkeit der Stabilisierung der Impulsenergie der von einem Laser emittierten Strahlung (dabei muß es sich nicht notwendig um ei nen diodengepumpten Festkörperlaser handeln, vielmehr kann diese Lehre bei jedem Laser mit aktiver Güteschaltung eingesetzt werden). Hierzu sieht die Erfindung vor, daß zur Stabilisierung der Impulsenergie der Laserstrahlungspulse deren Energie in an sich bekannter Weise mit einem Detektor gemessen wird (z.B. durch Auskoppeln eines repräsentativen Anteils der Energie der Strahlungspulse) und mittels eines Regelgliedes entsprechend der detektierten Energie der Laserstrahlungspulse mittels des Güteschalters die Güte des Laserresonators so gesteuert wird, daß die Impulsenergie der Laserstrahlungspulse einen gewünschten Wert hat.

Die Erfindung beinhaltet auch einen bestimmten Aufbau eines Festkörperlasers, insbesondere gemäß 2, also einen diodengepumpten Festkörperlaser mit einer Pockelszelle als elektrooptischer Gütemodulator zwischen dem Lasermedium und dem Auskoppelspiegel des Resonators, einem Polarisator im Resonator auf der einen Seite des Lasermediums und einer Viertelwellenlängenplatte auf der anderen Seite des Lasermediums zwischen diesem und einem Endspiegel des Resonators.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Festkörperlasers mit einstellbarer Impulsenergie;
2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Festkörperlasers mit einstellbarer Impulsenergie;
3 Ausführungsbeispiele des Festkörperlasers gemäß und 4 2 mit Einrichtungen zum Stabilisieren der Impulsenergien;
5 Meßergebnisse mit einem Festkörperlaser gemäß 2, nämlich die Variation der Impulsenergie der emittierten Laserstrahlungsimpulse in Abhängigkeit von der an die Pockelszelle angelegten Hochspannung;
6 die Beeinflussung der Impulsdauer der emittierten Laserpulse durch die an die Pockelszelle angelegte Hochspannung; und
7 bei der gleichen Meßanordnung die Abhängigkeit der Impulsdauer von der Impulsenergie.
1 zeigt einen Laserresonator mit einem hochreflektierenden Spiegel 1 und einem Auskoppelspiegel 6. In einer Pumpkammer 3 ist als Lasermedium ein Festkörper 3a (Laserstab) angeordnet, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch zwei Laserdioden 3b, 3c gepumpt wird. Zwischen dem Festkörper-Lasermedium 3a und dem Auskoppelspiegel 6 sind ein polarisierender Strahlteiler 5 und eine Pockelszelle 4 angeordnet. Die optische Achse des Resonators ist mit "A" bezeichnet.
Durch den Auskoppelspiegel 6 werden die (eigentlichen) Laserstrahlungspulse 10 emittiert.
Die Pockelszelle 4 dient als Güteschalter und als Modulator für die Einstellung der Impulsenergien der emittierten Laserstrahlungspulse 10. Der polarisierende Strahlteiler 5 (Polarisator) und die Pockelszelle 4 arbeiten derart zusammen, daß bei geschlossenem Güteschalter (Resonatorgüte gering) Strahlung 11 über den polarisierenden Strahlteiler 5 aus dem Resonator ausgekoppelt wird. Bei geöffnetem Güteschalter (Resonatorgüte hoch) passiert Laserstrahlung ungehindert den polarisierenden Strahlteiler 5 und die für ein Anschwingen des Lasers notwendige Rückkopplung zwischen den beiden Resonatorspiegeln 1, 6 wird erreicht.
Die Erfindung macht sich nun die Erkenntnis zunutze, daß mittels der an die Pockelszelle anlegbaren Hochspannung die Resonatorgüte wahlweise quantitativ so einstellbar ist, daß das Verhältnis der Strahlungsenergie 11, die am polarisierenden Strahlteiler aus dem Resonator ausgekoppelt wird, zur Energie der durch den Auskoppelspiegel 6 ausgekoppelten Laserstrahlungspulse 10 einstellbar ist. Je höher die Resonatorgüte eingestellt wird, umso größer ist die eingestellte Impulsenergie der Laserstrahlungspulse 10 im Verhältnis zum ausgekoppelten Anteil 11 der Strahlung. Aufgrund der Wirkung des polarisierenden Strahlteilers 5 ist die emittierte Laserstrahlung 10 polarisiert.
Pockelszellen zur Gütemodulation werden üblicherweise so eingesetzt, daß linear polarisiertes Licht je nach Schaltzustand der Pockelszelle entweder nicht beeinflußt wird (keine Spannung an die Pockelszelle angelegt) oder in zirkular polarisiertes Licht umgewandelt wird (Hochspannung an die Pockelszelle angelegt), d.h. der Polarisationszustand wird bei angelegter Hochspannung verändert. Im Laserresonator wird dann durch ein Zusammenwirken der Pockelszelle mit einem Polarisator ein "Ein/Aus"-Schalter für die Strahlung verwirklicht. Dies ist insoweit Stand der Technik.
Es werden dabei grundsätzlich zwei Betriebsarten für als Güteschalter verwendete Pockelszellen unterschieden, nämlich zum einen der "Down-Switch", der anhand von 1 erläutert werden soll. Liegt keine Spannung an der Pockelszelle 4 an, so beeinflußt die Pockelszelle die Strahlung im Resonator nicht; der Güteschalter ist also "geöffnet". Sobald eine bestimmte Spannung, nämlich die sogenannte λ/4-Spannung, angelegt wird, dreht sich die Polarisationsrichtung der Strahlung beim zweimaligen Durchgang durch die Pockelszelle um 90°. Dieses Licht kann dann aber den als Polarisator wirkenden polarisierenden Strahlteiler 5 nicht mehr passieren, vielmehr wird es reflektiert (Strahlungsanteil 11), d.h. der Güteschalter ist geschlossen.
Beim sogenannten "Up-Switch"-Verfahren wird hingegen dafür gesorgt, daß beim Anlegen einer Spannung an die Pockelszelle der Güteschalter geöffnet wird. Hierzu wird eine Viertelwellenlängenplatte in den Resonator gestellt und an den Güteschalter die sogenannte λ/4-Spannung angelegt. 2 zeigt die Hinzufügung einer solchen Viertelwellenlängenplatte 2.
In den Figuren sind einander entsprechende oder funktionsgleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen, so daß insoweit hinsichtlich der 2, 3 und 4 auf die Beschreibung zu 1 verwiesen werden kann.
Im Stand der Technik (P. Peuser, M. Schmitt; "Diodengepumpte Festkörperlaser"; Springer-Verlag 1995) ist eine sogenannte "Twisted-Mode-Anordnung" bekannt, bei der zwei Viertelwellenlängenplatten links und rechts des Festkörper-Lasermediums zu einer besseren Ausnutzung der in das Lasermedium gepumpten Energie führen. Dieser sogenannte "Twisted-Mode-Betrieb" kompensiert einen nachteiligen ungleichmäßigen Abbau der Energie (Besetzungsinversion) im Lasermedium. Der zitierte Stand der Technik verwendet hierzu, wie gesagt, zwei Viertelwellenlängenplatten.
Die in 2 gezeigte erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht die Einsparung einer Viertelwellenlängenplatte und bietet darüber hinaus einige physikalische Vorteile. Dadurch nämlich, daß bei der Laseranordnung gemäß 1 die Pockelszelle so betrieben wird, daß sie die Wirkung einer λ/4-Platte hat (also Anlegen der sogenannten λ/4-Spannung), ersetzt sie eine Viertelwellenlängenplatte und wirkt gleichzeitig als Güteschalter. Neben dieser baulichen Vereinfachung, der Reduzierung der erforderlichen Bauelemente und der Verringerung des Justieraufwandes, werden so auch kleinere resonatorinterne Verluste durch eingesparte Oberflächen und ein vermindertes Risiko der Beschädigung von Oberflächen von optischen Bauteilen erreicht. Das Ausführungsbeispiel gemäß 2 kann insbesondere dahingehend abgewandelt werden, daß die Position der Bauteile 2 und 4 vertauscht wird, also der elektrooptische Güteschalter 4 zwischen dem hochreflektierenden Endspiegel 1 und dem Festkörper 3a und die Viertelwellenlängenplatte 2 zwischen dem Festkörper 3a und dem polarisierenden Strahlteiler 5 angeordnet sind.
Die 3 und 4 zeigen eine Weiterbildung der Festkörperlaseranordnung gemäß 2 zur Einstellung der Impulsenergien der emittierten Laserstrahlungsimpulse 10.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß 3 wird ein geringer Anteil der Energie der durch den Auskoppelspiegel 6 emittierten Laserstrahlungsimpulse 10 mittels eines teildurchlässigen Spiegels 9 auf einen Strahlungsdetektor 7 gelenkt. Entsprechend der gemessenen Energie der Laserstrahlungsimpulse 10 gibt der Detektor 7 ein Signal an ein Regelglied 8 ab, welches seinerseits die an die Pockelszelle 4 angelegte Hochspannung steuert. Damit kann ein Regelkreis verwirklicht werden, mit dem die Energie der emittierten Laserstrahlungsimpulse 10 durch Einstellung der Hochspannung an der Pockelszelle 4 stabilisiert werden kann.
4 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispieles nach 3. Statt der Abzweigung eines geringen Anteils der zu messenden Energie der Strahlungsimpulse 10 mittels eines teildurchlässigen Spiegels wird beim Ausführungsbeispiel nach 4 durch den rückwärtigen Endspiegel 1 des Resonators ein geringer Anteil der Strahlungsenergie ausgekoppelt und auf einen Energiedetektor 7 gerichtet und die weitere Steuerung der Hochspannung an der Pockelszelle 4 erfolgt mittels eines Regelgliedes 8 analog dem Ausführungsbeispiel gemäß 3.
Die 5 bis 7 zeigen Meßergebnisse mit einem gütegeschalteten Festkörperlaser gemäß 2.
In 5 ist auf der Abszisse die an die Pockelszelle 4 angelegte Hochspannung in Volt und auf der Ordinate die Impulsenergie in mJ bei einer Wellenlänge von 1064 nm aufgetragen (es wurde also ein Nd:YAG-Laser verwendet). 5 zeigt, wie durch Einstellung der Hochspannung an der Pockelszelle die Impulsenergie um mehrere 100% variierbar ist.
6 zeigt auf der Abszisse die an die Pockelszelle angelegte Hochspannung in Volt und auf der Ordinate die Pulsdauer in Nanosekunden (ns). Zwischen 2000V und 4000V ist die Pulsdauer von 12 ns praktisch konstant. Vergleicht man dieses Ergebnis mit 5, so ergibt sich, daß durch Variation der Pockelszellenspannung die Impulsenergie zwischen 3 mJ und 10 mJ variiert werden kann, ohne daß die Pulsdauer sich ändert.
Im Diagramm nach 7 ist auf der Abszisse die Impulsenergie aufgetragen und auf der Ordinate die Pulsdauer. Wie sich bereits aus den 5 und 6 ergibt, ist die Pulsdauer in einem weiten Intervall von Impulsenergien praktisch konstant.
Solche Ergebnisse sind mit den oben diskutierten bekannten Verfahren zum Einstellen der Impulsenergie von gütegeschalteten Lasern nicht zu erreichen. Vielmehr würde mit den Verfahren des Standes der Technik die Impulsdauer bei kleinen Impulsenergien von etwa 12 ns auf über 100 ns anwachsen. Auch ergäben die bekannten Verfahren eine unerwünschte zeitliche Schwankung der Laserimpulse von mehreren μs. Wie die Meßergebnisse zeigen, vermeidet die Erfindung diesen sogenannten "Jitter".

Claims

Verfahren zum Einstellen der Impulsenergie eines optisch gepumpten Festkörperlasers, in dessen Resonator ein Auskoppelmodulator (4) enthalten ist, wobei durch Einstellung des Auskoppelmodulators (4) gleichzeitig mit den Laserstrahlimpulsen (10) ein Teil (11) der Strahlungsenergie an anderer Stelle als die Laserstrahlimpulse (10) aus dem Resonator ausgekoppelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass – der Festkörperlaser durch zumindest eine Laserdiode (3b, 3c) gepumpt wird, – der Auskoppelmodulator ein elektrooptischer Auskoppelmodulator (4) ist, an den eine variable Hochspannung anlegbar ist, um die Güte des Resonators zu ändern, – zur Stabilisierung der Impulsenergie der ausgekoppelten Laserstrahlimpulse (10) deren Energie mit einem Detektor (7) bestimmt wird und – mittels eines Regelgliedes (8) entsprechend der bestimmten Energie der Laserstrahlimpulse (10) die Hochspannung am Auskoppelmodulator (4) gesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (11) der Strahlungsenergie derart ausgekoppelt wird, daß außer der Impulsenergie die übrigen Strahlparameter des Laserstrahlimpulses, insbesondere dessen Pulslänge, unverändert bleiben.
Festkörperlaser mit – einem Festkörper (3a) als Lasermedium, – einer Pumpstrahlungsquelle zum optischen Pumpen des Festkörpers (3a), – Endspiegeln (1,6) zur Bildung eines Resonators, in dem der gepumpte Festkörper (3a) angeordnet ist, – einem elektrischen Auskoppelmodulator (4) an den eine variable Hochspannung anlegbar ist, um die Güte des Resonators zu ändern, – einem Auskoppelspiegel (6) zum Auskoppeln von Laserstrahlimpulsen (10) aus dem Resonator, deren Impulsenergie einzustellen ist, und – einer optischen Einrichtung (5) zum Auskoppeln eines Teils (11) der Strahlungsenergie aus dem Resonator gleichzeitig mit den Laserstrahlimpulsen (10), um die Impulsenergie der ausgekoppelten Laserstrahlimpulse (10) in Abhängigkeit von dem ausgekoppelten Teil (11) der Strahlungsenergie einzustellen, gekennzeichnet durch – eine Pumpstrahungsquelle, die zumindest eine Laserdiode (3b, 3c) enthält, – einen elektrooptischen Auskoppelmodulator (4), an den eine variable Hochspannung anlegbar ist, um die Güte des Resonators zu ändern, – einen Detektor (7) und ein Regelglied (8), wobei zur Stabiliserung der Impulsenergie der ausgekoppelten Laserstrahlimpulse (10) deren Energie mit dem Detektor (7) bestimmt wird, und mittels des Regelgliedes (8) entsprechend der bestimmten Energie der Laserstrahlimpulse (10) die Hochspannung am Auskoppelmodulator (4) gesteuert wird.
Festkörperlaser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auskoppelmodulator (4) derart eingestellt ist, daß bei einer Änderung der Impulsenergie die übrigen Strahlparameter der Laserstrahlimpulse, insbesondere die Pulslänge, unverändert sind.
Festkörperlaser nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auskoppelmodulator (4) so einstellbar ist, daß das Verhältnis der Impulsenergie der Laserstrahlimpulse (10) zum ausgekoppelten Teil (11) der Strahlungsenergie veränderbar ist.
Festkörperlaser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsenergie der Laserstrahlimpulse (10) durch Variation der elektrischen Hochspannung am elektrooptischen Auskoppelmodulator (4) einstellbar ist.
Festkörperlaser nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrooptischer Auskoppelmodulator (4) eine Pockelszelle zwischen dem Festkörper (3a) und dem Auskoppelspiegel (6) angeordnet ist, daß ein polarisierender Strahlteiler (5) zwischen dem Auskoppelmodulator (4) und dem Auskoppelspiegel (6) angeordnet ist und daß eine Viertelwellenlängenplatte (2) zwischen dem Festkörper (3a) und dem als hochreflektierender Spiegel ausgebildeten Endspiegel (1) angeordnet ist.
Festkörperlaser nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrooptische Auskoppelmodulator (4) in Form einer Pockelszelle zwischen dem Festkörper (3a) und einem als hochreflektierender Spiegel ausgebildeten Endspiegel (1) angeordnet ist, daß ein polarisierender Strahlteiler (5) zwischen dem Festkörper (3a) und dem Auskoppelspiegel (6) des Lasers angeordnet ist, und daß eine Viertelwellenlängenplatte zwischen dem Festkörper (3a) und dem Auskoppelspiegel (6) angeordnet ist.